为什么手指能滑动手机屏幕,铅笔、玻璃棒却不行

刷手机时,手指轻轻一碰,屏幕就灵活响应。可换支铅笔、拿根玻璃棒,任凭怎么滑,屏幕都“不理不睬”。这小小的屏幕,究竟是怎么精准认出我们的手指,却对其他物品“视而不见”的?

答案就藏在手机屏幕里,想搞懂它的“认人逻辑”,先跟着小编来拆解下屏幕的“内部结构”吧。

手机屏幕可不是一块简单的玻璃!在你肉眼看不见的地方,屏幕里铺了两层的“图案化透明导电网格”,一层横向排列,一层纵向排列。

从正上方俯视,两层网格像棋盘一样交叉,却互不接触。

当屏幕通电后,这两层导电层之间会生成无数个微小又平衡的电场。手指一碰,就像往平静的湖面扔了块石头,立马打破电场的平衡,手机屏幕的大脑(触摸屏控制器芯片)会瞬间捕捉到这种变化。

这种技术的优势是可以同时识别多个触摸点的,不管是用两根手指放大照片,还是三根手指滑动屏幕,它都能快速响应,是目前智能手机、触屏式平板电脑等电子设备的主流方案。

搞懂了原理,我们不难发现,手机屏幕其实是在“找导体”——只有能影响电场的东西,才能被它识别。

而我们的手指,正是它的“完美搭档”。人体约70% 的成分是水,同时富含电解质,属于良好导体。当手指碰到屏幕时,触摸点的电场被干扰,这种变化会被手机里面的传感器瞬间捕捉,从而触发了滑动、点击等操作。

玻璃棒和铅笔滑不动屏幕,当然是因为它们“没达到屏幕的要求”!干燥的玻璃棒是典型的绝缘体,不能感应电荷,也就没法干扰屏幕的电场。

可是铅笔芯的材质是石墨,而石墨是导体,为什么还是滑不动?关键在“变化的幅度”。

手机处理器识别触摸,有个“触发阈值”,如果电场变化小于这个值,它就会判定“没触摸”。

普通铅笔芯特别细,笔尖和屏幕的接触面积极小,再加上石墨的导电性比较弱,两者叠加后,引起的电场变化特别微弱,远低于屏幕的“触发阈值”,所以屏幕还是“没感觉”。

搞懂了全部的逻辑,我们就能主动改造。

比如,给铅笔“升级”!把笔尖换成接触面积更大、导电性更好的导电橡胶,这就是市面上常见的“被动式电容笔”。

再比如,一些手机有“手套模式”,戴手套操作手机也能很流畅!因为研发人员利用更精细的算法,降低触发阈值的同时,增大了信号增益——哪怕隔着薄手套,手指导致的微弱电场变化,也能被放大到可识别的程度。

未来某一天,手机屏幕还有可能做到读懂你的“手语”。比如:

“这是你的左手拇指,力度中等,正在向上滑动——大概率是在刷朋友圈。”

“ 咦? 这次触摸轨迹生疏,压力分布异常——不是机主本人!”

甚至有一天, 你不需要接触屏幕,仅凭隔空手势就能控制手机;或者屏幕能识别出你的情绪状态,拥有“读心术”。

(北云峰摘自微信公众号“好奇号”图/木木)